一种基于动载荷静力等效的蒙皮桁条结构快速动态优化设计方法

    公开(公告)号:CN111737908A

    公开(公告)日:2020-10-02

    申请号:CN202010515549.X

    申请日:2020-06-09

    Abstract: 本发明提出了一种基于动载荷静力等效的蒙皮桁条结构快速动态优化设计方法。本发明运用静力等效技术将求解耗时、收敛性差和计算复杂的动态优化问题转换成技术成熟的静态优化问题。本发明通过考虑关键位置位移和应力约束,以及动静态载荷响应最小化目标,发展了动态载荷静力等效模型。同时,对蒙皮桁条结构进行参数化建模,避免重复建模耗费时间。基于动态载荷静力等效,并结合遗传算法实现动态响应作用下的蒙皮桁条结构尺寸优化(包括周向和竖向桁条数量等)和布局优化(包括桁条截面参数等)的设计。本发明建立了一整套的优化设计流程,对参数进行修改后可适用于其他模型,操作简单,工程实用性较强。

    一种匹配热膨胀系数的点阵连接件及其点阵填充方法

    公开(公告)号:CN115292835A

    公开(公告)日:2022-11-04

    申请号:CN202210870021.3

    申请日:2022-07-22

    Abstract: 本发明属于增材设计技术领域,提出了一种匹配热膨胀系数的点阵连接件及其点阵填充方法。该连接件与前后两零件连接处匹配相同的热膨胀系数,中间部位采用热膨胀系数渐近过渡的过渡结构。在此基础上,通过过渡结构的参数化建模,同时保留点阵单胞的几何关系,根据连接件的随形网格信息,对连接件进行点阵填充建模设计,实现单胞在复杂几何连接件体内的自动填充。该方法解决异质高低温连接结构连接面上热应力过大的问题,很大程度上保证了在温度载荷作用下结构的机械性能,同时点阵填充连接件的点阵自动填充技术,保证了单胞的完整性及零件内部单胞的连续性,实现复杂几何零件的点阵随形填充。

    一种基于动载荷静力等效的蒙皮桁条结构快速动态优化设计方法

    公开(公告)号:CN111737908B

    公开(公告)日:2022-09-27

    申请号:CN202010515549.X

    申请日:2020-06-09

    Abstract: 本发明提出了一种基于动载荷静力等效的蒙皮桁条结构快速动态优化设计方法。本发明运用静力等效技术将求解耗时、收敛性差和计算复杂的动态优化问题转换成技术成熟的静态优化问题。本发明通过考虑关键位置位移和应力约束,以及动静态载荷响应最小化目标,发展了动态载荷静力等效模型。同时,对蒙皮桁条结构进行参数化建模,避免重复建模耗费时间。基于动态载荷静力等效,并结合遗传算法实现动态响应作用下的蒙皮桁条结构尺寸优化(包括周向和竖向桁条数量等)和布局优化(包括桁条截面参数等)的设计。本发明建立了一整套的优化设计流程,对参数进行修改后可适用于其他模型,操作简单,工程实用性较强。

    一种多尺度优化设计三维点阵结构的方法

    公开(公告)号:CN118395614A

    公开(公告)日:2024-07-26

    申请号:CN202410451557.0

    申请日:2024-04-16

    Abstract: 本发明属于面向增材制造的结构多尺度优化设计技术领域,公开了一种多尺度优化设计三维点阵结构的方法。综合考虑点阵单胞的性能和可制造性,设计一种新的三维单胞构型来填充结构。定义微观尺度参数使微观单胞能实现尺寸与构型的变化,使用渐近均匀化理论计算不同微观尺度参数下的点阵单胞的等效力学性能。搭建点阵单胞性能数据库,使用代理模型建立点阵单胞性能的数学模型。开发宏观尺度拓扑优化程序系统,实现多种目标函数的优化设计,包括结构柔顺度、结构模态频率、结构谐响应控制等。本发明以最小化结构柔顺度为例,实现新型点阵材料结构的多尺度优化。

    一种重型运载火箭栅格加筋结构在缩比模型中的刚度等效方法

    公开(公告)号:CN112434381B

    公开(公告)日:2024-06-04

    申请号:CN202011487816.3

    申请日:2020-12-16

    Abstract: 一种重型运载火箭栅格加筋结构在缩比模型中的刚度等效方法,属于地面振动实验缩比模型设计与制造领域。该刚度等效方法对由筋条所构成的栅格结构进行分析,得到其正交各向异性材料属性;设计复合材料层合板用于等效栅格加筋结构,用正交各向异性铺层按面内刚度等效筋条,用各向同性铺层按面内刚度等效蒙皮;将复合材料层合板按照相似准则进行缩比;将缩比后的复合材料层合板等效替代原栅格加筋结构生产火箭整体缩比模型。该刚度等效方法解决了重型运载火箭栅格加筋结构进行直接缩比以后,结构过于细小难以生产的问题;降低了缩比模型的加工难度和生产成本;也保证了重型运载火箭缩比模型与原始模型的整体频率相似。

    一种考虑纤维连续的纤维增强复合材料结构布局优化设计方法

    公开(公告)号:CN113515850B

    公开(公告)日:2024-02-06

    申请号:CN202110549163.5

    申请日:2021-05-20

    Abstract: 本发明公开了一种考虑纤维连续的纤维增强复合材料结构布局优化设计方法,属于复合材料结构优化设计技术领域。该方法为:以纤维增强复合材料结构的单元密度和纤维角度为设计变量,以动态响应最小化为目标函数构建考虑纤维连续的纤维增强复合材料结构优化模型,对纤维增强复合材料结构进行布局优化设计。本发明提出了一种考虑纤维连续性制造约束的纤维增强复合材料结构的动力学布局优化设计方法,保证了纤维增强复合材料结构的布局优化设计中纤维角度的连续性,并且复合材料结构优化设计能够获得良好的动力学性能,具有良好的工程应用价值。

    一种用于短纤维三维定向固化成型的装置及方法

    公开(公告)号:CN116494530A

    公开(公告)日:2023-07-28

    申请号:CN202310618712.9

    申请日:2023-05-30

    Abstract: 本发明属于短纤维复合材料的固化成型领域,公开了一种用于短纤维三维定向固化成型的装置及方法。本发明中的定向装置包括盛放短纤维固化溶液的储液槽、固定整个装置的底座、控制纤维水平角度的水平旋转系统、控制纤维竖直旋转角度的竖直旋转系统,以及提供电磁场的电磁系统和控制系统。在控制系统的指令下电磁系统激发出电磁场,并在水平旋转系统和竖直旋转系统的驱动下进行磁场定位,然后电磁场对磁化处理后的短纤维进行定向操作。该装置和方法能够实现短纤维在基体材料中的三维定向,有效改善了短纤维增强复合材料的力学性能,并进一步提高了短纤维复合材料的可设计性。

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